機(jī)械能守恒問題,
機(jī)械能守恒問題,
質(zhì)量為m的木塊放在傾角為30°的粗糙斜面上,木塊上固定一個(gè)不計(jì)重力且無摩擦的滑輪,一條不計(jì)質(zhì)量的繩子跨過滑輪,一端固定在斜面頂端,并使繩子與斜面平行,另一端用恒力F拉,使物塊沿斜面向上位移s,要使恒力F在這段過程中所做的功最小,求,最小的功是多少,兩繩夾角為多少,F為多大?
質(zhì)量為m的木塊放在傾角為30°的粗糙斜面上,木塊上固定一個(gè)不計(jì)重力且無摩擦的滑輪,一條不計(jì)質(zhì)量的繩子跨過滑輪,一端固定在斜面頂端,并使繩子與斜面平行,另一端用恒力F拉,使物塊沿斜面向上位移s,要使恒力F在這段過程中所做的功最小,求,最小的功是多少,兩繩夾角為多少,F為多大?
物理人氣：419 ℃時(shí)間：2020-01-31 11:16:51
優(yōu)質(zhì)解答
(1)根據(jù)能量守恒定理可知,
要使F做功最少,則當(dāng)且僅當(dāng)F做的功全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能時(shí)滿足題意
∴Wmin = mgh
又∵h(yuǎn) = Ssin30 = S/2
∴Wmin = mgs/2
(2)由(1)可知,木塊處于平衡狀態(tài)
∴F合 = 0
∵繩中拉力處處相等
∴合力方向?yàn)閮衫K夾角的角平分線(平行四邊形定則)
由力的合成可知,拉力的合力與重力等大反向
設(shè)兩繩夾角為θ ,則有
θ/2 + 30 = 90 (作圖可得)
∴θ = 120(度)
(3)設(shè)拉力為T,則根據(jù)力的合成可知
2*Tcos60 = mg
∴T = mg
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